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  • Dr. Harald Wiesendanger

Gruselig: Plastikgift im Hirn

Aktualisiert: 29. Juli 2023

Fünf Gramm Mikroplastik gerät pro Woche in unseren Körper. Binnen zwei Stunden nach Aufnahme dringen die Partikel ins Gehirn. Was richten sie dort an? Eine neue Studie weckt schlimmste Befürchtungen.



Nein, sie stecken nicht mehr nur in Fischmägen, in Regentropfen, im ewigen Eis der Arktis. Sie sind allgegenwärtig, unentrinnbar. Wir atmen sie ein, wir trinken sie, wir essen sie, sie durchdringen unsere Haut: Unser Organismus verkommt zunehmend zum Müllcontainer für unverwüstliche Zerfallsprodukte der Kunststoffindustrie. Fünf Gramm Mikroplastik nehmen wir pro Woche ungewollt auf – ungefähr so viel wiegt eine Kreditkarte.


Die meisten dieser Partikel tummeln sich im Nanometerbereich, zwischen 1 und höchstens 1000 nm. 1 nm: das entspricht zehn nebeneinanderliegenden Wasserstoffatomen. Ein Bakterium ist tausend Mal größer. Im Vergleich dazu hat eine Nadelspitze gigantische Ausmaße: Sie misst 1 Million Nanometer.


Was richten diese Winzlinge in uns an?


Mikroplastik lässt sich in unserem Urin und Kot nachweisen. (1) Deshalb beeilten sich industrienahe Experten, Entwarnung zu geben: Offenbar scheiden wir das Zeug unverdaut wieder aus, ähnlich wie Ballaststoffe, Samenschalen und Fruchtkerne.

Dass Mikroplastik in unseren Exkrementen auftaucht, bedeutet freilich keineswegs, dass es nicht auch woanders steckt. Und das tut es leider, wie uns immer mehr Studien beängstigend klar vor Augen führen. Im Nanoformat wandert es in uns überall hin.


Binnen zwei Stunden im Gehirn


Koordiniert von Medizinern der Universität Wien, hat ein internationales Forscherteam soeben Kunststoffpartikel in den Gehirnen von Mäusen entdeckt - nur zwei Stunden nachdem die Tiere plastikhaltiges Trinkwasser zu sich genommen hatten. Zuvor war es mit Nanopartikeln aus Polystyrol versetzt worden, einer Plastiksorte, die in Lebensmittelverpackungen wie Joghurtbechern und Styroporbehältern vorkommt. Mit Computermodellen verfolgten die Wissenschaftler anhand von Fluoreszenzsignalen, wie sich die Kunststoffpartikel verteilten, die sie zuvor mit Farbstoffen markiert hatten. Es zeigte sich, dass die Nanoteilchen über einen bis dahin weitgehend unbekannten biologischen "Transportmechanismus" in die Gehirne der Mäuse gelangen. Dabei lassen sich die Winzlinge von Cholesterinmolekülen absorbieren, die auf der Oberfläche der Gehirnmembran sitzen. So verstaut in kleinen Lipidpaketen, durchbrechen sie die Blut-Hirn-Schranke - eine organische Barriere aus Blutgefäßen und Gewebe, die das Gehirn gewöhnlich vor Giftstoffen und anderen schädlichen Substanzen schützt.



Einmal im Gehirn, „könnten Plastikpartikel das Risiko für Entzündungen, neurologische Störungen oder sogar neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson erhöhen“, so befürchtet der Pathologe Lukas Kenner, einer der beteiligten Forscher.


Gibt es irgendeinen zwingenden Grund zu glauben, dass dies nur für Mäusehirne gilt, nicht für menschliche?


Ganz so originell, wie Medien sie darstellen, sind die Wiener Erkenntnisse allerdings nicht. Schon im Februar 2022 berichteten koreanische Forscher, dass Plastikpartikel kleiner als zwei Mikrometer die schützende Blut-Hirn-Schranke durchdrangen. Nach wenigen Tagen hatten sie sich insbesondere in den Mikrogliazellen angereichert, welche die Immunabwehr des zentralen Nervensystems bilden. Dort lösten die Kunststoffzwerge vermehrt Entzündungen und Zellschäden aus, bis zur Apoptose: Abwehrzellen starben ab. Schon seit längerem ist bekannt, dass eine Störung des Mikrogliazellen-Systems neurologische Erkrankungen begünstigen und verschlimmern kann, beispielsweise Alzheimer, Parkinson oder Multiple Sklerose. Im Bezug auf das Mikroplastik verheißt das nichts Gutes.


Um näher zu untersuchen, was Kunststoff in den Mikrogliazellen anrichtet, gaben die Forscher Mikroplastikteilchen in Zellkulturen mit menschlichen Mikrogliazellen. Rasch reicherten sich die Partikel in den Zellen an - und begannen diese zu verändern. Zunächst wuchsen die Zellen langsamer, teilten sich weniger und produzierten Entzündungsmarker, sogenannte Zytokine. Vermehrt setzte Zelltod ein.


Auch eine Anfang 2022 veröffentlichte chinesische Studie war zu dem Schluss gekommen, dass eingeatmeter Kunststoff mit "offensichtlicher Neurotoxizität" verbunden ist: „Polystyrol-Nanopartikel mit einer Größe von 80 nm können das Gehirn von Mäusen durch Inhalation von Aerosolen erreichen und sich dort ablagern. Mäuse, die sie einatmen, zeigen im Vergleich zu denen, die Wassertröpfchen inhalieren, weniger AChE-Aktivitäten“. Ihr Verhalten veränderte sich daraufhin deutlich. AChE steht für Acetylcholinesterase: ein Enzym, das äußerst wichtig für die Funktion der Synapsen von Nervenzellen ist, indem es den Neurotransmitter Acetylcholin in seine Grundbausteine zerlegt. Es wirkt vor allem im Zentralnervensystem, in der Muskulatur und im vegetativen Nervensystem.


Überall im Körper


Nicht nur das Gehirn ist plastikverseucht – Mikroplastik wandert durch den gesamten Körper. Alle Organe sind betroffen.


Forscher der University of Hull fanden Mikroplastik im Lungengewebe von 11 (aus 13) Menschen, die sich einer Operation unterzogen. „Wir hätten erwartet, dass Partikel dieser Größe herausgefiltert oder zurückgehalten werden, bevor sie so tief in die Lunge gelangen", kommentiert Dr. Laura Sadofsky, Hauptautorin des Forschungsberichts. Einige der gefundenen Partikel waren so klein wie 0,003 Millimeter. Das am häufigsten gefundene Mikroplastikteilchen war Polypropylen, das häufig in Plastikverpackungen, Textilien, Spritzen und Küchenutensilien verwendet wird. Im Gewebe wurden 12 verschiedene Arten von Mikroplastik gefunden: elf im oberen Teil der Lunge, sieben im Gewebe des mittleren Teils und 21 im unteren, dem tiefsten Teil. Schon im Jahr 1998 hatten Wissenschaftler bei Lungenkrebspatienten in den USA Plastikfasern in mehr als hundert Gewebeproben entdeckt; 97 Prozent der krebsbefallenen Proben enthielten die Fasern, wie auch 83 % des tumorfreien Gewebes.


Auch in unserem Blut treibt Mikroplastik. Eine niederländische Studie spürte es darin bei 77 % aller getesteten Personen auf. Die durchschnittliche Konzentration von Plastikpartikeln betrug 1,6 Mikrogramm - tausendstel Milligramm - pro Milliliter Blut. In einigen Blutproben fanden sich bis zu drei verschiedene Arten von Plastik. Jede zweite enthielt Polyethylenterephthalat (PET), das zur Herstellung von Wasser- und Limonadenflaschen verwendet wird; in einem Drittel steckte Polystyrol, das häufig in Lebensmittelverpackungen vorkommt; ein Viertel wies Polyethylen auf, mit dem Plastiktüten produziert werden.


Frühere Studien wiesen mikroskopisch kleine Plastikpartikel im Plazentagewebe nach. Beunruhigend ist, dass Säuglinge bis zu zehn Mal mehr Plastik in ihren Fäkalien haben als Erwachsene.


Eine finnische Forschergruppe setzte Darmzellen 48 Stunden lang Polyethylen-Partikeln aus. Vermehrt produzierten sie daraufhin reaktive Sauerstoffspezies (ROS): äußerst reaktionsfreudige Moleküle, die oxidative Schäden in der Zelle anrichten können, einschließlich ihrer DNA. Dies war vor allem in den Mitochondrien festzustellen, den „Kraftwerken“ der Zelle, die einen Großteil der Energie produzieren, die unser Organismus lebenswichtig benötigt. Ihre Funktionsstörungen können vielerlei chronische Erkrankungen nach sich ziehen, von Muskelschwäche über Sehstörungen bis zu Epilepsie.


Tierversuche nähren schlimmste Befürchtungen


Längst bestätigen Tierstudien, wie sich Mikroplastik im Körper verbreitet und anreichert. In den Körpern von Versuchstieren stießen Forscher auf die größten Mengen jeweils im Magen-Darm-Trakt, jedoch auch in Blut, Lymphe und sogar in der Leber. Die dramatischen Folgen einer MP-Exposition zeichnen sich erst in Umrissen ab. So wurden in einer Studie trächtige Ratten über die Lunge 20 nm großen Nanopolystyrolkügelchen ausgesetzt. Vierundzwanzig Stunden später fanden sich die Partikel in der Lunge, dem Herzen, der Milz und der Plazenta der Mutter sowie in Leber, Lunge, Herz, Niere und Gehirn des Fötus.


Wie wirkt sich die Exposition im Mutterleib aus? Fötus und Plazenta weisen ein geringeres Gewicht auf, Herz-Kreislauf-Störungen häufen sich, bei den Nachkommen werden neurologische Funktionen sowie die Fortpflanzung beeinträchtigt.


Bei Fischen, Fröschen, Meeresschnecken, Vögeln und Alligatoren verringerte Mikroplastik-Exposition die Testosteronproduktion. Sie führte zu Missbildungen an Fortpflanzungsorganen, zu weniger Eizellen, zu weniger, langsameren und verspätet reifen Spermien, zu weniger Nachwuchs. Männliche Versuchstiere „feminisierten“: Sie entwickelten „weibliche“ Verhaltensweisen, woraufhin Artgenossinnen sie mieden.





Wo kommt das Zeug her?


In den Weltmeeren schwimmen im Schnitt 13.000 Mikroplastik-(MP-)Teilchen pro Quadratkilometer an der Oberfläche – inzwischen sollen es 170 Billionen sein, was wohl immer noch krass untertrieben ist -, ein Hundertfaches befindet sich darunter. Bis 2050 könnten unsere Ozeane mehr Plastik als Fische enthalten. In manchen Meeren überstieg das Plastik schon im Jahr 2006 das Plankton um das Sechsfache. Unter Lichteinwirkung zerfällt es in immer kleinere Fragmente, die sogenannten „Tränen von Meerjungfrauen“ (mermaid tears) oder „nurdles“, die wie Schwämme für giftige Chemikalien wirken. Filtrierer nehmen sie auf, die ihrerseits von größeren Meeresorganismen gefressen werden. In deren Körpergewebe lagern sie sich ab. Beim Verzehr von belasteten Fischen wandern die Toxine in der Nahrungskette aufwärts, bis sie in einem Endlager namens Mensch landen.


Noch stärker belastet als Meere sind Flüsse und Seen. Der Rhein transportiert pro Tag rund 200 Millionen MP-Partikel, zehn Tonnen pro Jahr – allein an der Oberfläche. Der Bodensee weist 61.000 MP pro Quadratkilometer auf, der Genfer See 220.000. Unbelastete Gewässer gibt es nicht mehr. Werden sie zum Bewässern von Agrarflächen und zur Trinkwassergewinnung angezapft, öffnen sich weitere Schleusen für unsere Mikroplastikverseuchung.


Auf europäischem Ackerland landen pro Jahr 63.000 bis 430.000 Tonnen Mikroplastik. In den obersten fünf Zentimetern von Schweizer Auen liegen 53 Tonnen MP. Klärschlamm, der auch zu Dünger weiterverarbeitet wird, enthält bis zu 24.000 Teilchen je Kilo Trockenmasse. In einer Tonne Kompost stecken bis zu 440.000 MP-Partikel. Der organische Abfall aus Privathaushalten, Handel und Gastronomie, den Biogas-Anlagen und Müllentsorger zu Kompost verarbeiten, ist mit Kunststoffresten verunreinigt, z.B. durch zerschredderte Mülltüten; teilweise wird der Kompost mit Kunststoff-Granulat „angereichert“.


Entsprechend verseucht ist das Futter von Nutztieren. (2) Alle 12 untersuchten Proben von Futterpellets und geschreddertem Futter erwiesen sich als plastikhaltig. Schuld daran sind nicht die Landwirte, sondern die Hersteller. Einen Großteil der ehemaligen Lebensmittelprodukte, auch aus Supermärkten, die sie sich anliefern lassen, verarbeiten sie samt Verpackungen; diese gründlich herauszusortieren, ist ihnen zu aufwändig. Wen wundert es da noch, dass 100 % aller untersuchten Schweine und Kühe Mikroplastik im Blut hatten? Vier von fünf getesteten Fleisch- und Milchprodukten erwiesen sich als MP-verunreinigt.


Gleiches gilt für so gut wie alle Nahrungsmittel. Wer viel Fisch isst, verleibt sich allein aus dieser Quelle 11.000 MP-Fragmente pro Jahr ein. In Salz wurden bis zu 700 MP pro Kilo gefunden; handelsübliche Zucker wiesen 100-350 Kunststofffasern und 30-40 Frsgmente pro Kilo auf. Alle 19 untersuchten Honigproben enthielten 40-660 MP pro Kilo.


Ebenso plastikverseucht ist unser Trinkwasser. Eine größere Kläranlage, die mehr als 250.000 Kubikmeter Wasser pro Tag reinigt, entlässt rund 65 Millionen Mikroplastik-Teilchen in natürliche Gewässer – täglich. In Europa schwimmen in jedem Liter Leitungswasser vier bis fünf MP-Teilchen. Kein Wasserwerk, sondern erst eine eigene hochwertige Filteranlage ermöglicht es Privathaushalten, dieses Gesundheitsrisiko weitestgehend zu bannen. (Siehe KLARTEXT: „Wer gesundes Wasser will, muss filtern“.)

Selbst jeder Atemzug ist kunststoffhaltig. Auf eine Großstadt wie Paris fallen pro Jahr drei bis zehn Tonnen Mikroplastik; pro Tag bis zu 355 Synthetikfasern auf jeden Quadratmeter. Pro Kubikmeter „frische“ Luft saugen wir 30 herumschwebende MP-Partikel pro Stunde durch Nase und Mund ein – über eine Million pro Jahr.


Besonders belastet ist die Luft in Innenräumen. Allein während einer 20-minütigen Mahlzeit sinken mehrere hundert auf unsere Teller; pro Jahr verschlucken wir beim Essen auf diese Weise rund 125.000 – zusätzlich zu jenen, die schon in den verzehrten Nahrungsmitteln stecken.


Eine Liste des Fraunhofer-Instituts benennt die Hauptquellen der allgegenwärtigen, unentrinnbaren MP-Umweltverschmutzung. Mit weitem Abstand führt der Abrieb von Autoreifen, Straßenbelag und Fahrbahnmarkierungen, gefolgt von ungefilterten Nebenprodukten der Abfallentsorgung, Verlusten bei der Kunststoffproduktion, Verwehungen von Sport- und Spielplätzen, der Freisetzung auf Baustellen, dem Abrieb von Schuhsohlen.



Wie vergiftet uns Mikroplastik?

Die teuflischen Plastikzwerge der Konsumgesellschaft stellen für unsere Gesundheit eine dreifache Bedrohung dar:

(1.) als Störenfriede: Aufgrund von besonderen biophysikalischen Eigenschaften im Mikro- und Nanobereich - Größe, Form, Oberflächenbeschaffenheit, Ladung u.a. - beeinträchtigen sie überall im Körper biologische Prozesse.

(2.) als Giftspritzen: Sie setzen in uns toxische Zusätze frei. In vielen Kunststoffen stecken Weichmacher. In ihrer chemischen Struktur ähneln sie natürlichen Hormonen wie dem weiblichen Sexualhormon Östrogen, dem männlichen Sexualhormon Androgen und Schilddrüsenhormonen. Als „endokrine Disruptoren“ beeinträchtigen sie die Entwicklung, die Fortpflanzung, die neurologischen Funktionen, den Stoffwechsel, das Sättigungsgefühl und die Immunfunktion. Bisphenol-A (BPA) zum Beispiel ist dafür bekannt, dass es die Embryonalentwicklung stört und mit Herzkrankheiten und Krebs in Verbindung gebracht wird. Phthalate regulieren die Genexpression und können Herzkrankheiten und Genitalanomalien verursachen - vor allem bei kleinen Jungen -, die womöglich über mehrere Generationen vererbt werden. DEHP wird mit einer verminderten Spermienzahl und mehrerlei Organschäden in Verbindung gebracht.

(3.) als „Taxis“ für weitere Pathogene aller Art. In uns fungieren die Plastikwinzlinge nämlich als Magnete - sie ziehen Schadstoffe an: Spuren von Brandschutzmitteln; DDT und andere Insektizide; Medikamentenrückstände; Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Chrom, Arsen, Zink, Quecksilber, Nickel; Viren und Bakterien. Angedockt an die Kunststoffteilchen, lassen sie sich einschleusen.


Für kleinste Kunststoffteilchen gibt es möglicherweise keine sichere Expositionsmenge. Selbst wenn sich der Gesetzgeber irgendwann dazu durchringen sollte, „Grenzwerte“ für Mikroplastik-Belastungen festzulegen – sie wären bloß ein dürftiges Placebo, damit Konsumenten sich weiter in Sicherheit wähnen und Ruhe bewahren. (Siehe KLARTEXT: „Der Grenzwert-Schwindel“.) Gleiches gilt für bisherige und angedachte Gegenmaßnahmen: Müllvermeidung, mechanisches Entfernen, Bekämpfung mit Bakterien, alternative Materialien in Produkten könnten bestenfalls die künftige Kunststoffschwemme verringern. Aber sie reinigen nicht unsere schon durch und durch mikroplastikverseuchte Lebenswelt, unsere landwirtschaftlichen Böden, unsere Meere, unsere Luft - zur klammheimlichen Schadenfreude der Gesundheitswirtschaft.



Anmerkungen

Weitere Aspekte erörtere ich im KLARTEXT „Mikroplastik in uns: eine Zeitbombe“.


(1) /pii/S0160412022001258?via%3Dihub#f0005; https://www.sueddeutsche.de/gesundheit/mikroplastik-mensch-1.4181146 Eine österreichische Studie fand bei acht erwachsenen Versuchspersonen aus mehreren Kontinenten pro zehn Gramm Darminhalt 20 Partikel von neun verschiedenen Kunststoffarten, 50 bis 500 Mikrometer klein. Siehe Süddeutsche Zeitung, 24.10.2018: „Plastik im Bauch“.





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